LiMn2O4纳米粉的湿化学合成与表征

采用湿化学方法，通过水溶液中的化学反应直接合成纳米级LiMn2O4化合物，其结构基本上为无定型，但XRD图谱中已出现LiMn2O4特征峰，说明在水溶液中已初步形成尖晶石结构，运用XRD，SEM，TG－DTA等现代检测手段对样品的性能进行进行了表征，XRD及SEM等分析结果表明，合成样品经简单热处理后，晶型结构完善，形貌规整，均匀，比表面积积显著减小，粒度明显变粗。TG－DTA热分析证明，样品在低于900℃的温度下进行热处理时，仅发生LiMn2O4的晶化过程，产物的化学组成稳定，该法合成锂离子电池正极材料LiMn2O4，具有工艺流程简单，产物的成分，结构及粒度均匀等特点。     

煤矿井下便携式电子设备电源设计要点

针对便携式电子设备的电源性能影响设备稳定运行的问题,探讨了便携式电子设备电源设计要点:介绍了电池类型的选择,指出选择锂电池作为后备电池较为理想;分析了电源安全栅的保护方式,指出先限流后截止的安全栅保护方式可有效提高电源的抗干扰能力;针对电池Boost升压电路中出现的振铃问题,给出了优化Boost变换器关键环路的解决方法,有效减小了电源纹波。     

计及互联调控的新能源汽车一体化供能站规划

为了解决插电式电动汽车、换电型电动汽车和氢燃料电池汽车大规模接入背景下的综合能源站规划问题,首先提出一种包含三种主流新能源汽车供能设备的一体化供能站概念模型;其次,提出氢能转运、换电电池转运、服务费调控三种互联调控模型,以增强各站间的联系;然后,以全周期综合费用为优化目标,提出计及互联调控的新能源汽车一体化供能站规划模型;最后,基于IEEE 33节点配电网和某市部分城区交通网的联合系统进行仿真验证。结果表明所提模型优化了设备配置,改善了系统运行状态,延缓了配电网的升级改造。     

基于模糊逻辑的电动汽车双源混合储能系统能量管理策略

针对电动汽车行驶过程中电池放电电流过大导致的电池容量衰减问题,构建了由锂离子动力电池、超级电容和多端口DC/DC变换器构成的全主动式混合储能系统,其中电流环控制器和电压环控制器分别控制输出电流和直流母线电压。结合超级电容SOC、整车需求功率和车速情况,根据建立的45条模糊控制规则,模糊逻辑控制器调节锂离子动力电池和超级电容的充放电功率,在车辆峰值功率需求较高时避免了高频电流波动对动力电池寿命的影响。同时在功率需求较低时,动力电池给超级电容充电。在HWFET工况下的实验结果表明所提出的全主动式双能量源混合储能系统和基于模糊逻辑的能量管理策略能够有效保护锂离子动力电池免受大电流波动影响,从而达到延长电池寿命的作用。     

大型软包锂离子电池的热物性实验研究

针对大型软包锂离子电池热物性参数的测定问题,提出适用于该型电池的热参数表征方法. 基于准稳态导热原理,建立电池的传热理论模型. 开展实验研究电池的比定压热容和导热系数与温度的依变关系,分析热损对测试结果的影响,对测试方法的有效性进行验证. 结果表明,电池比定压热容随着温度的升高而线性增大,导热系数受温度的影响较小. 在900 s内可以测得电池热参数在10~60 °C下的变化状况,实验验证结果显示测算精度高于92.3%,具有测算周期短、准确度高和测试灵活等优势.     

Na+掺杂对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2结构和电化学性质的影响

采用高温固相法成功制备了不同Na+掺杂浓度的Li_1-xNa_xNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂锂离子电池正极材料,探究了Na元素掺杂对层状氧化物正极材料结构以及电化学性能的影响。通过X射线粉末衍射仪和扫描电子显微镜表征了材料的结构和形貌,结果表明,当x≤0.3时,样品不会出现其它杂相;当x＞0.3时,样品中会出现NaNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂的杂相。同时随着掺杂浓度的增加,样品的阳离子混排度逐渐增加。电化学性能结果表明,少量Na+的掺入可以提高LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂在0.2C,0.5C下的放电比容量并增强其循环稳定性,但会损坏材料的倍率性能。     

Cobalt nanoparticle decorated N-doped carbons derived from a cobalt covalent organic framework for oxygen electrochemistry

The low cost and highly efficient construction of electrocatalysts has attracted significant attention owing to the use of clean and sustainable energy technologies. In this work, cobalt nanoparticle decorated N-doped carbons (Co@NC) are synthesized by the pyrolysis of a cobalt covalent organic framework under an inert atmosphere. The Co@NC demonstrates improved electrocatalytic capabilities compared to N-doped carbon without the addition of Co nanoparticles, indicating the important role of cobalt. The well-dispersed active sites (Co–N_x) and the synergistic effect between the carbon matrix and Co nanoparticles greatly enhance the electrocatalytic activity for the oxygen reduction reaction. In addition, the Co content has a significant effect on the catalytic activity. The resulting Co@NC-0.86 exhibits a superb electrocatalytic activity for the oxygen reduction reaction in an alkaline electrolyte in terms of the onset potential (0.90 V), half-wave potential (0.80 V) and the limiting current density (4.84 mA·cm^–2), and a high selectivity, as well as a strong methanol tolerance and superior durability, these results are comparable to those of the Pt/C catalyst. Furthermore, the superior bifunctional activity of Co@NC-0.86 was also confirmed in a home-built Zn-air battery, signifying the possibility for application in electrode materials and in current energy conversion and storage devices.     

高海拔变电站蓄电池及UPS容量选择及修正

高海拔地区环境温度、空气密度及气压低,在选择变电站站用蓄电池及UPS容量时应进行必要的修正,以满足变电站的用电需求。结合阿里与藏中联网工程的某500 k V变电站项目,对高海拔变电站蓄电池及UPS容量选择进行了探讨分析,希望能为类似工程提供参考。     

计及灵活性储备的含风电多微电网系统分布式协调调控策略

高比例风电的接入和需求响应技术的应用对分布式架构下的多微电网系统有功功率动态平衡提出了更高的要求,有必要充分利用灵活性资源对系统进行协调调控.提出一种新颖的灵活性电池储备模型对多微电网系统灵活性备用容量进行评估,定义虚拟灵活性电池储备模型对风电场备用与需求响应负荷备用进行评估,充分挖掘其调频的潜在能力.在此基础上,基于一致性算法求解该模型下各微电网的功率分配,提出计及灵活性储备的含风电多微电网系统分布式协调调控策略,实现分布式架构下灵活性资源的协调优化.通过华东某地区实际数据验证了所提策略的有效性.算例结果表明,协调优化源-荷灵活性储备资源在保障风电消纳的同时,实现了分布式架构下系统的动态功率平衡.     

基于储能型开关电感准Z源逆变器的模型预测控制

针对传统准Z源逆变器(quasi-Z-Source Inverter,QZSI)升压能力和功率协调控制能力的不足,本文提出将储能电池与开关电感型QZSI相结合构成储能型开关电感QZSI(Energy-Storage Switched-Inductor QZSI,ES-SLQZSI),提高了系统升压倍数和功率协调能力,并针对ES-SLQZSI系统,提出一种基于有限集模型预测控制(Finite Control Set-Model Predictive Control,FCS-MPC)结构的功率控制策略,在单级变换系统中实现了最大功率点追踪(MPPT)和并网功率控制。建立了ES-SLQZSI的离散时间模型,基于此模型设计预测函数与代价函数。然后,设计光伏功率MPPT模块和输出功率管理模块。相比于传统多级结构的储能光伏系统,该系统结构简单,无需额外的DC-DC变换器;相比于传统双环PI PWM控制策略,该方法简单易行,所需PI控制器少,无需PWM调制器;动态响应速度优良,适合被控变量较多的非线性系统。仿真结果验证了控制策略的有效性。